第十七章欧姆定律
一、选择题(每题3分,共30分)
1.根据欧姆定律公式I=UR,可变形得到R=U
I,下列说法中正确的是( )
A.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小 B.某段导体两端电压为0时,其电阻为0
C.导体两端的电压跟通过导体电流的比值等于这段导体的电阻
D.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比
2.如图1所示电路中,L1与L2是两只标有“3 V 10 Ω”字样的相同小灯泡,电源电压为3 V,闭合开关S后,干路电流是( )
图1
A.0.3 A B.0.6 A C.0.9 A D.1.0 A
3.如图2所示的电路,电源电压为8 V且保持不变,电阻R1=5 Ω,R2=3 Ω,闭合开关S后,电压表的示数为( )
图2
A.2 V B.3 V C.5 V D.8 V
4.在某一温度下,连接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图3所示。由图中信息可知( )
图3
A.A导体的电阻为10 Ω B.B导体的电阻为10 Ω
C.A、B导体并联在电压为3 V的电源两端时,干路中的电流为0.6 A D.A、B导体串联在电压为3 V的电源两端时,通过B导体的电流为0.5 A
5.如图4所示电路中,电源电压为4.5 V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为1.5 V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则( )
图4
A.L2两端的电压为1.5 V B.L1两端的电压为1.5 V
C.L1与L2的灯丝电阻之比为2∶1 D.通过L1与L2的电流之比为1∶2
6.如图5所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,杠杆的另一端连接一个浮标,浮标漂浮在油面上,从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高度。当滑动变阻器的金属滑片上移时( )
图5
A.电路中的电流减小,油箱内油面降低 B.电路中的电流增大,油箱内油面降低 C.电路中的电流增大,油箱内油面升高 D.电路中的电流减小,油箱内油面升高
7.如图6所示,小红在做“测定灯泡电阻”的实验中,将正常的电流表、电压表接入电路,当闭合开关后,发现电流表有读数,电压表读数为零,移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化,电压表读数始终为零,其原因可能是( )
图6
A.滑动变阻器接触不良 B.开关接触不良 C.灯泡短路
D.灯泡的钨丝断了
8.如图7所示电路,保持电源电压不变,只闭合开关S,电流表示数为0.2 A,同时闭合开关S、S1,电流表示数为0.5 A,R1的阻值为30 Ω,则( )
图7
A.电源电压为15 V
B.电源电压为6 V C.R2的阻值为12 Ω
D.R2的阻值为15 Ω
9.如图8所示,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,A1、A2为实验室用电流表(接线柱上标有“-”“0.6”“3”),闭合开关后,调节滑片P,使两电流表指针所指位置相同。下列说法正确的是( )
图8
A.电流表A1与A2的示数之比为1∶4 B.通过R0与R1的电流之比为4∶1 C.R0与R1两端的电压之比为1∶4 D.R0与R1的阻值之比为4∶1
10.如图9甲所示,电源电压恒为6 V,R为热敏电阻,其阻值随温度的变化情况如图乙所示,R0是阻值为10 Ω的定值电阻,闭合开关S,通过分析,下列说法错误的是( )
图9
A.图甲中的R0有保护电路的作用 B.温度升高时,电压表的示数会变小
C.温度为40 ℃时,电流表的示数为0.2 A
D.温度降低时,电压表与电流表示数的比值变小 二、填空题(每空2分,共30分)
11.如图10所示是我们在收音机等小型电器中经常见到的电阻器。小明同学想测出其中一只电阻的阻值,他在电阻两端加6 V电压时,通过的电流为300 mA,则它的阻值为________Ω。 如果把该电阻两端的电压调为2 V,则此时该电阻的阻值为________Ω,通过的电流是________A。
图10
12.明明设计了一个地震自动报警器。他找来一个电铃,其阻值是5 Ω,从其铭牌上可知电铃正常工作时的电压是3 V。但明明手边现有的电源电压是9 V,要把这个电铃接在这个电源上,并使电铃正常工作,应给它________联一个________Ω的电阻。
13.如图11所示,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表A的示数________,电压表V1的示数________,电压表V2的示数________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
图11
14.如图12甲所示是电阻R和灯泡L的I-U图象。由图可知,电阻R的阻值是________ Ω。将电阻R和灯泡L接在图乙电路中,开关S闭合,电流表示数为0.3 A,则电源电压为________V。
图12
15.现把“6 Ω 1 A”和“10 Ω 0.5 A”的两只定值电阻串联在电路中,在保证安全工作的情况下,电路中允许通过的最大电流是________A,它们两端最大电压为________V。
16.如图13所示电路,若甲、乙均为电流表,断开开关S,两电流表读数之比I甲∶I乙=2∶
5,此时R1、R2两端电压之比U1∶U2=________,两电阻之比R1∶R2=________;若甲、乙均为电压表,闭合开关S,则两电压表的读数之比U甲∶U乙=________。
图13
三、实验探究题(共28分)
17.(14分)如图14甲所示,在“探究通过导体的电流与导体两端电压的关系”实验中,某小组选用两节新干电池作为电源,选用规格为“20 Ω 1 A”的滑动变阻器等器材进行实验。
图14
(1)请根据图甲所示的实物图将图乙所示的电路图补充完整。
(2)连接电路时开关应该________。实验时闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数但没超出量程,则产生故障的原因可能是定值电阻________(选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,某时刻电流表的示数如图丙所示,为______A。
(4)改变滑动变阻器滑片的位置,测得多组对应的电压、电流值,如下表所示,由测得的数据可知,当电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成________比,导体电阻为________(结果保留一位小数)Ω。
实验次数 电压U/V 电流I/A 1 0.6 0.12 2 1.0 0.20 3 1.5 0.32 4 2.0 0.38 5 2.4 0.48 6 流表示数之比________(选填“变大”“变小”或“不变”),说明____________________________。
(4)若将这样的两个小灯泡串联后接在电压为1 V的电源两端,则此时两个小灯泡的总电阻为________Ω。
(5)为测量待测电阻Rx的阻值,某同学设计了如图戊所示的电路,R0的阻值已知且电源电压不
变
,
结
果
他
并
不
能
测
出
Rx
的
阻
值
,
原
因
是
________________________________________________________________________。
四、计算题(共12分)
19.(4分)在如图16所示的电路中,电源电压保持不变,R1=60 Ω。当开关S断开时,
2.8 0.56 电流表的示数为0.3 A;当开关S闭合时,电流表的示数为0.5 A。求电源电压和电阻R2的阻值。
(5)进行实验时,该小组发现:调节滑动变阻器无法使电压表示数为0.5 V。为了解决这个问题,可采取的方法是________________________________________________(写出一种即可)。
18.(14分)用伏安法测量标有2.5 V的某小灯泡的电阻时,电路图如图15甲所示。
图16
图15
(1)根据电路图完成图乙中实物电路的连接。
(2)如图丙所示,小灯泡正常工作时电流表的读数为________A,此时小灯泡的电阻约为________(保留一位小数)。
(3)通过调节滑动变阻器的滑片,多次测量,根据测得的数据画出了小灯泡的电流随其两端电压变化的I-U关系图象(如图丁所示),观察图象发现:当电压表的示数增大时,电压表与电
20.(8分)如图17甲所示是某电子秤的原理示意图,R1为定值电阻,托盘下方的电阻R2为压敏电阻,其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系如图乙所示。已知电源电压为6 V保持不变。
(1)当托盘中不放任何物体时,R2的阻值为________。
(2)若托盘中不放任何物体时,电流表示数为I1=0.01 A,求定值电阻R1的阻值。 (3)若放入某物体后,电流表示数为I2=0.02 A,求该物体的质量大小。
图17
参
1.C 2.B 3.B 4.B 5.B 6.A 7.C 8.B 9.D 10.D 11.20 20 0.1 12.串 10 13.变小 变小 变大 14.10 4 15.0.5 8
16.1∶1 2∶3 5∶3 17.(1)
(2)断开 短路 (3)0.3 (4)正 5.0
(5)串联一个电阻或换用最大阻值更大的滑动变阻器等 18.(1)
(2)0.28 8.9 Ω
(3)变大 灯泡的电阻随温度的升高而增大
(4)10 (5)开关S从1转换到2时,电压表的正、负接线柱接反了
19.当开关S断开时,电路为R1的简单电路,R1中的电流:I1=0.3 A,R1两端的电压等于电源电压,即U=U1=I1R1=0.3 A×60 Ω=18 V。
当开关S闭合时,R1与R2并联,干路电流:I=0.5 A,通过R1的电流不变,仍然是I1=0.3 A,则通过RU2=I-I1=0.5 A-0.3 A=0.2 A,U2=U=18 V,则R2=2I=18 V
2的电流:I0.2 A
=90 Ω。
220.(1)500 Ω
(2)托盘中不放任何物体时,电流表示数为I=0.01 A,由欧姆定律公式I=UR变形可得R=U
1I,
则电路的总电阻:R=UI=6 V
0.01 A=600 Ω;根据串联电路的电阻特点可得,R1的阻值:R1=R-
1R2=600 Ω-500 Ω=100 Ω。
(3)若放入某物体后,电流表示数为IU6 V
2=0.02 A,则此时电路的总电阻:R′=I=0.02 A=300
2Ω,则R2的电阻:R2′=R′-R1=300 Ω-100 Ω=200 Ω,由图象可知,此时物体的质量为600 g。